Isopropanol (IPA) ist vielseitig einsetzbar, entfernt mühelos überschüssiges Kunstharz (Resin) und sorgt für einwandfreie Oberflächen, birgt jedoch auch ernsthafte Gefahren. Verschiedene handelsübliche Reinigungsmaschinen (Washer) verschärfen die Situation für Arbeitgeber und Anwender. 

Bei den Druckverfahren Stereolithografie (SLA), maskierten Stereolithografie (MSLA) und Digital Light Processing (DLP) wird flüssiges Kunstharz polymerisiert. Im ersten Schritt der Nachbehandlung werden die gedruckten Werkstücke von nicht verfestigtem Resin gereinigt. Reinigung und Trocknung der 3D-Drucke sollen schnell erfolgen, was durch leicht flüchtige Lösemittel erreicht wird. Diese sind jedoch gesundheitsschädlich, belasten die Atemluft und bilden gegebenenfalls eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre. Für die unterschiedlichen angebotenen Resins ist IPA ein verträgliches Lösemittel. Hierfür wird häufig IPA mit einer Konzentration ≥ 91 Prozent vorgegeben. In der Praxis werden Washer zum Teil ohne erforderliche Schutzmaßnahmen betrieben.


Identifikation:

  • Isopropanol (abgekürzt IPA), 2-Propanol, Propan-2-ol, Isopropylalkohol
CAS-Nr.: 67-63-0

Eigenschaften:

  • Flammpunkt 12 Grad Celsius
  • Dampfdruck 42,6 Hektopascal bei 20 Grad Celsius; 77,7 Hektopascal bei 30 Grad Celsius
  • Untere Explosionsgrenze: 2 Volumen-Prozent beziehungsweise 50 Gramm/Kubikmeter

EU-GHS-Einstufung und Kennzeichnung:

  • Entzündbare Flüssigkeiten, Kategorie 2; H225 -> hohe Gefahr
  • Augenreizung, Kategorie 2; H319 -> geringe Gefahr
  • Spezifische Zielorgan-Toxizität (einmalige Exposition), Kategorie 3; H336 -> geringe Gefahr

Unsicheres Produktdesign

Stichprobenartige Untersuchungen zeigen, dass in der Praxis Washer von verschiedenen Herstellern betrieben werden, bei denen z. B. die Deckel zum Bestücken und Entnehmen nicht dicht schließen, sondern das IPA-Tauchbad nur abdecken. Undichte Reinigungsanlagen, die brennbare Flüssigkeiten verwenden und keine Absaugung haben entsprechen nicht den grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen. Solche Washer lassen sich ohne betreiberseitige Schutzmaßnahmen zum Brand- und Explosionsschutz sowie Gesundheitsschutz nicht sicher betreiben. Eine mangelhafte Kommunikation von Restgefahren durch den Hersteller kann beim unbedachten Verwenden zu einer lokalen gefährlichen Aufkonzentrierung von IPA-Dämpfen in der Luft führen.

Gefährdungen durch IPA 

Lösemitteldämpfe sind leicht wahrnehmbar. Die Existenz von IPA-Dämpfen in der Luft bedeutet nicht pauschal, dass der Arbeitsplatzgrenzwert überschritten ist, kann aber zu einer psychischen Belastung der Betroffenen führen. Darüber hinaus können in der gelebten Praxis im Betrieb lokale gefährliche Konzentrationen in der Luft entstehen, die eine hohe Brand- und Explosionsgefährdung sowie eine geringe toxische Gefährdung darstellen; daher gibt es für den Umgang mit Gefahrstoffen klare Vorgaben im staatlichen Regelwerk.

Grundpflichten: Gefährdungsbeurteilung und Substitutionsprüfung

Grundpflichten: Gefährdungsbeurteilung und Substitutionsprüfung
Bei den Arbeitsschritten: Befüllen und Entleeren sowie Betreiben eines Washers mit IPA sowie beim Transportieren, Lagern, Bereithalten vor Ort und Entsorgen von IPA liegen „keine geringen Gefährdungen“ nach TRGS 400 vor. Eine Gefährdungsbeurteilung durch den Arbeitgeber ist somit durch staatliches Recht ausdrücklich vorgeschrieben. Für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen wird zudem eine Fachkunde zur Durchführung der Gefährdungsbeurteilung verlangt.

Gefährdungsbeurteilung beginnt vor dem Kauf

Mit der Gefährdungsbeurteilung sollten Unternehmen vor dem Kauf einer Maschine beginnen, um teure nachträgliche Anpassungen zu vermeiden. Zusätzlich zur Bedienungsanleitung sollten sie ergänzende Informationen (zum Beispiel Sicherheitsleitfäden) des Herstellers zum sicheren Umgang mit Washern und den Arbeitsstoffen einholen und mögliche (Online-)Schulungsangebote der Washerhersteller nutzen. Im Rahmen des Beschaffungsprozesses wird empfohlen den Herstellersupport nach der Risikobeurteilung aus dem CE-Konformitätsbewertungsprozess zu fragen, um spezifische Gefährdungen zu ermitteln. Weitere Informationsquellen sind beispielsweise Sicherheitsdatenblätter von Lösemitteln und Kunstharzen, die technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS) sowie Branchen- oder tätigkeitsspezifische Hilfestellungen der Unfallversicherungsträger.

Substitution vermeidet teure Schutzmaßnahmen 

Ziel einer Substitution durch den Arbeitgeber ist, dass u. a. Stoffe oder Gemische (z. B. IPA mit Wasser) verwendet werden, die geringere Gefährdungen aufweisen. Geeignete Ersatzstoffe haben darüber hinaus einen höheren Flammpunkt (über 60 °C), niedrigen Dampfdruck und sind kompatibel mit den spezifischen im Betrieb verwendeten Kunstharzen. Ethanol (CAS-Nr.: 64 17 5) und 2-Butoxyethanol (CAS-Nr.: 111 76 2) sind aufgrund des Flammpunktes beziehungsweise der toxischen Gefährdung keine geeigneten Substitute. Die nachfolgende Tabelle zeigt aus der Sicht des Arbeitsschutzes mögliche Ersatzstoffe ohne Gefahrstoffkennzeichnung.


Mögliche Ersatzstoffe  CAS-Nr.
TPM = Tripropyleneglycolmonomethylether 25498-49-1
DPM = Dipropylenglykolmethylether 34590-94-8


Bei Schwierigkeiten Einzelkomponenten eines Systems zu ersetzen wird empfohlen, Alternativen zum Druckverfahren, 3D-Drucksystem und Washer-Variante zu ermitteln. Zusätzlich sollten Unternehmen lösemittelfreie Reinigungsverfahren prüfen.

Ralf Stodden